대절토부 붕괴예방을 위한 조사, 기준 검토(한국도로공사 설계일16210-307)

1. 검토목적

현행 대절토부 비탈면 설계시 적용하고 있는 토질조사 방법 및 설계기준을 보완 정립하여 비탈면 붕괴를 사전에 예방하고 설계의 신뢰성을 제고코자함

2. 대절토부 설계대상 구간

절취사면 높이 20m 이상 구간을 원칙으로 하되 다음의 경우는 20m 이하에서도 현장 조건에 따라 비탈면 설계시행

- 구성지반이 붕적층 또는 퇴적층인 경우

- 현재까지 붕괴이력이 있고 불안정한 상태에 있는 지반의 경우

- 지하수위가 높고 용수가 많은 곳

- 주변의 기존구조물(철탑 등)에 나쁜영향을 미칠 것으로 예상되는 경우

 

3. 비탈면 설계과정

 

4.설계요소 및 조사시험

가. 토사층 및 파쇄가 심한 풍화암

- 한계평형식에 의한 사면안정해석

- 단위중량, 점착력, 내부마찰각, 지하수위

- 시추조사(NX), 지하수위, 실내토질시험

 

나. 암반

- 1차 해석 : 평사투영법에 의한 개략적인 안정성 평가

- 2차 해석 : 1차해석 후 파괴발생 또는 잠재적 파괴 가능성을 가진 사면에 대해 한계평형식에 의한 사면안정해석

- 강도정수(c, \( \phi \)) 및 절리특성

- 시추조사(NX), 탄성파탐사, 지표지질조사, 암석시험, 지하수위

 

5. 토질조사 개선방안

가. 시추조사

1) 시추조사 위치 및 심도

- 현행기준을 적용하되,

- 현장답사 선시행후 「토질조사 계획서」 (지표지질조사 계획서 포함)를 제출받아 부분적으로 조정 시행 : 토질분야 책임기술자(응용지질 기술자 참여)가 사전답사 시행

 

2) 주상도 기재내용 보완

 

나. 지표지질조사

 

다. 탄성파 탐사

 

라. 암석시험

 

6. 설계시 개선방안

가. 현설계기준 : 토사, 리핑, 발파 분류에 의한 표준구배 적용

- 토사 1:1.2 (H < 5.0) 1:1.5 (H > 5.0)

- 리핑 1:1.0 ~ 1.2

- 발파 1:0.5 ~ 1.0

 

나. 문제점

- 암반사면에 미치는 불연속면의 영향에 대한 합리적인 고려미흡

- 암반의 파쇄정도 고려 미흡

 

다. 개선방안

1) 지표지질조사, 보링조사 및 탄성파탐사 결과로 얻어진 자료를 충분히 반영하여 각 절취사면의 특성에 맞는 사면 설계

- 평사투영법 해석시

① 절리방향 외에 불연속면의 특성에 관한 제반요소(절리의 연속성 등)의 고려

② 현장에서 지표지질조사 map을 작성한 기술자가 평사투영해석을 시행토록 의무화하여 절리의 제반요소 합리적 반영

 

- 수치계산에 의한 안정성 확보

① 위험절리가 관찰되지 않는 암반에서 파쇄정도에 따른 지반강도의 변화는 RMR분류에 따라 분류한 후 그에 대응되는 c와 \( \phi \)을 구함

② 위험절리가 뚜렷한 경우 불연속면의 전단강도를 암반역학적인 직접전단 시험으로 측정

 

2) 「대절토부 사면안정 검토를 위한 지침」 (설일 16210-226, '94.12.30)에 따라 사면설계 시행

대절토사면 안정검토를 위한 지침(한국도로공사 설일16210-226)

 

3) 사면설계시 적용한 설계요소와 해석과정 및 시공시 예상되는 문제점별 해결방안을 구체적으로 제시하여 시공시 feed back 수행을 위한 충분한 자료 제공

 

※ 시공시는 설계단계에서 가정한 지반상태가 최종굴착면의 굴착상태와 일치하는지 여부를 재확인(face mapping)하여 기존 설계사면의 적정성을 평가하고 사면조정 또는 보완대책 수립을 함으로써 사면붕괴를 예방

 

대절토부 붕괴예방을 위한 조사, 기준 검토(한국도로공사 설계일16210-307).pdf

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